« 海外旅行ハプニング集 | トップページ | 陽子のスピンの由来 -フェルミオンとダークフェルミオン- »

2015年8月22日 (土)

クォーク(カラー)閉じ込めの原理(その②) -量子色力学の「白」の意味-

 クォークだとか反クォークだとかグルーオンだとかは実際には存在しない。あるのはただ一種類の「球状の波」だけだ。その変化の様態の一つひとつに異なる粒子であるかのような名前がつけられている。

 以前、拙ブログでNHKスペシャル「神の数式」完全版第一回の内容について、次のような記事を書いている。

「陽子と中性子は同じ物の別の側面に過ぎない」-NHKスペシャル「神の数式」 完全版 第一回-

 上記記事の内容から分かるように、クォークや陽子、中性子がそれぞれ独立した存在ではないという論は、私が語るまでもなく既に存在している。

 ではなぜ陽子や中性子の中につねに2~3個の異なるクォークが観測されるのか。

 二つの「球状の波」をシーソーに例えると分かりやすい。
 二つの「球状の波」は、収縮に必要な空間の「リソース」を使い切って、収縮限界の一歩手前にとどまり続けている。それはシーソーの両端にバネを押し込んで、シーソーがどちらに傾くこともなく水平な状態を保っているのに似ている。
 この時、シーソーに手をかけて揺らしてみる。摩擦などが無くエネルギー損失の無い世界、つまり量子レベルの極小の世界では、シーソーは半永久的に揺れ続ける。そのシーソーの両端がそれぞれ「球状の波(クォーク)」だ。
 片方が大きく下がる時は、もう片方は大きく上がる。片方が小さく下がる時は、もう片方は小さく上がる。従ってつねにその平均値は、元の水平状態に等しい。

 また観測した瞬間、どちらかの「球状の波(クォーク)」が上に行き、もう片方が下に行く。これが実際には逆であっても、一つが上がり一つが下がっているという構造は変わらない。だから一見、上のクォークと下のクォークが常態的に存在しているかのように見えるが、実際はシーソーの上がり下がりで立場を入れ替え続けている。クォーク、反クォークという素粒子が実在するのではなく、クォークに見える状態、反クォークに見える状態が、複数の「球状の波」によって代わる代わる生み出されるだけなのだ。

 この「シーソー」を具体的に説明したのが、以下のアニメーションである。

「カラー(クォーク)閉じこめの原理(その②)」アニメーション

Quarkconfinement2

 そしてこのシーソーの元の「水平状態」こそが、量子色力学の言うところの「白」に相当すると考えられる。

追記

アニメーション中の「down」「up」は、メタファーとしての「シーソー」の上がり下がりを表現したものであって、ハドロン(陽子や中性子)を構成するアップクォークやダウンクォークを意味するものではない。しかし、「シーソー」同様、メタファーのレベルでは、ある程度の相関があるという表現意図はアニメーションの作成段階で込めたつもりではある。

|

« 海外旅行ハプニング集 | トップページ | 陽子のスピンの由来 -フェルミオンとダークフェルミオン- »

「時間意識」戯言」カテゴリの記事

量子シリーズ」カテゴリの記事

コメント

コメントを書く



(ウェブ上には掲載しません)


コメントは記事投稿者が公開するまで表示されません。



« 海外旅行ハプニング集 | トップページ | 陽子のスピンの由来 -フェルミオンとダークフェルミオン- »